1、可 见 , 压 力 脉 动 只 传 播 到 蓄 能 器 连 接 管 入口 处 为 止 , 不 再 继 续 往 下 游 传 播 了 。 试 验 证 明 ,这 样 简 单 地 改 动 管 路 , 使 噪 声 明 显 下 降 。三 、 消 除 噪 声 的 措 施为 了 消 除 管 道 的 噪 声 , 我 们 采 用 了 可 行 、 有效 、 简 单 而 又 经 济 的 方 法 。在 发 出 噪 声 的 那 段 管 道 上 , 按 装 蓄 能 器 。我 们 选 取 三 种 不 同 公 称 容 积 、 、 升的 蓄 能 器 , 改 变 蓄 能 器 的 充 气 压 力 和 安 装 位 置 ,进 行 多 方
2、 案 试 验 。 试 验 结 果 表 明 蓄 能 器 安 装 在回 油 管 路 的 支 管 上 , 能 使 噪 声 显 著 降 低 。 这 是 由于 伺 服 阀 开 关 回 油 管 路 时 , 阀 后 回 油 管 道 中 产生 大 幅 值 压 力 脉 动 , 其 压 力 脉 动 值 与 回 油 管 道中 压 力 平 均 值 之 比 很 大 , 更 重 要 的 是 这 种 大 幅丫 二 。 、 、 二 八 丫 二 , , , 。 、 、 , 二 二 二值 压 力 脉 动 的 压 力 变 化 率 子 也 相 当 大 。 因 而 ,以 子 朋 、 叨 目 一 才 人 一 。 , 目 月 、 。 目
3、” 与 压 力 油 管 路 相 同 , 在 回 油 管 路 上 也 发 出 较 强的 噪 声 。 在 发 出 噪 声 的 回 油 路 支 管 上 安 装 蓄 能器 , 能 够 有 效 地 吸 收 压 力 脉 动 。 值 得 指 出 , 在 发出 噪 声 的 那 段 压 油 管 道 附 近 , 安 装 上 述 三 种 不同 公 称 容 积 的 蓄 能 器 , 试 验 证 明 , 蓄 能 器 基 本 不能 减 小 噪 声 。 这 是 由 于 蓄 能 器 的 安 装 位 置 偏 离了 较 大 的 压 力 脉 动 位 置 。在 系 统 支 管 上 加 一 阻 尼 片 , 目 的 在 于 , 将部 分
4、反 射 波 挡 在 发 出 噪 声 的 那 段 管 道 之 外 , 减小 合 成 波 幅 值 , 减 小 压 力 脉 动 , 降 低 噪 声 。 试 验证 明 效 果 很 好 , 使 噪 声 基 本 消 除 。上 述 两 种 方 法 联 合 使 用 , 即 在 回 油 路 支管 上 安 装 蓄 能 器 和 阻 尼 片 。 试 验 结 果 表 明 , 噪 声完 全 消 除 。溢 流 阀 导 阀 磨 损 的 振 动 诊 断 研 究武 汉 钢 铁 学 院 研 究 生 部 马 力 湛 从 昌 朱 钒一 、 前 言溢 流 阀 是 液 压 系 统 的 重 要 部 件 之 一 。 在 工作 中 由 于 溢
5、流 阀 的 故 障 也 会 带 来 整 个 系 统 的 故障 。 而 溢 流 阀 导 阀 其 性 能 上 要 求 锐 边 密 封 , 再 加上 工 况 恶 劣 , 因 而 其 导 阀 易 产 生 磨 损 失 效 。 本 文从 一 型 先 导 溢 流 阀 为 例 , 对 其 磨 损 的振 动 诊 断 进 行 了 探 讨 , 得 出 了 利 用 振 动 信 号 诊断 导 阀 磨 损 的 判 别 准 则 。二 、 故 障 形 式 及 其 监 测 参 数 的 选 择先 导 型 溢 流 阀 从 振 动 的 角 度 看 , 可 视 为 是由 两 个 质 量 一 弹 簧 子 系 统 构 成 的 主 阀 和
6、导 阀 。正 是 通 过 两 个 子 系 统 来 实 现 溢 流 阀 的 压 力 调 定作 用 。 本 文 研 究 的 对 象 是 一 型 先 导 式溢 流 阀 。 溢 流 阀 导 阀 磨 损 是 它 最 常 见 的 机 械 故障 之 一 。 系 统 运 行 中 , 如 果 导 阀 磨 损 , 轻 则 振 动噪 声 增 加 , 系 统 压 力 不 稳 定 , 降 低 阀 的 使 用 寿命 重 则 系 统 失 压 , 导 致 执 行 元 件 突 然 无 力 , 这将 造 成 严 重 事 故 。 导 阀 磨 损 是 阀 在 长 期 运 行 中逐 渐 形 成 的 。 导 阀 磨 损 将 使 导 阀
7、径 向 力 不 平 衡而 产 生 带 有 这 种 故 障 信 息 的 特 有 平 稳 随 机 振动 , 这 将 传 到 壳 体 上 , 因 而 选 取 振 动 加 速 度 信 号为 监 测 参 数 。三 、 故 障 识 别在 识 别 溢 流 阀 导 阀 磨 损 故 障 时 , 本 文 用 从溢 流 阀 壳 体 上 测 得 的 振 动 加 速 度 信 号 的 自 功 率谱 图 来 描 述 阀 的 状 态 , 从 中 选 几 个 频 率 上 的 幅值 作 为 描 述 该 谱 图 的 特 征 量 。 由 于 数 据 有 随 机性 , 从 而 用 统 计 的 方 法 来 建 立 这 些 数 据 间 的
8、 关系 。具 体 方 法 如 下一 求 各 频 率 上 特 征 频 率 的 次 实 验的 均 值液 压 气 动 与 密 封 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/设 每 个 频 率 上 幅 值 大 小 分 布 为 正 态 分 布 ,从 标 准 元 件 次 实 验 中 所 得 的 谱 图 中 , 求 出 各频 率 上 幅 值 的 均 值 。 即 在 大 子 样 基 础 上 , 估 计 出正 常 阀 各 频 率 上 幅 值 大 小 标 准 分 布 母 体 的
9、均 值拌 。 ,叉 一 产 。 、厂 二 一 一 , 一 下 二二 二 二 产 答 、 一了合产 。 , 一 下 下 户 , , 气 少义 不 写一 , , 标 准 谱 图 上 第 个 频 率一 , , 第 次 实 验式 中 二 标 准 阀 第 次 实 验 时 , 第 个 频率 上 的 幅 值 大 小 。一 一 实 验 次 数二 计 算 出 所 识 别 状 态 子 样 次 实 验中 每 个 频 率 上 幅 值 大 小 的 均 值 和 方 差由 子 样 算 出 值产 , , 若 叉 一 拼 。 号 一设叉 一 炜 号 一设 。四 判 别 出 结 论一 后 , 一 二 、 , , ,不 二 , 贝
10、 飞 斗 竺 月 。 民了关 , 则 娜 “ 假, 一 叉 石 一 贵客 犷 , ,。 、山 , 一 了 又 下 , 一 一 一 二勺 了 一 艺二 , 一 又 ,式 中 实 验 次 数 , 一 , , , , 一 一 被 试 阀 在 状 态 时 , 第 次 实 验时 , 第 个 频 率 上 的 幅 值 大 小 , 一 , , , 了, , 叉 , 状 态 时 , 第实 验 后 , 幅 值 的 平 均 值荔 状 态 时 , 第 之实 验 后 , 幅 值 的 标 准 差个 频 率 上 做 次个 频 率 上 , 做 次如 果 在 一 个 被 识 别 的 状 态 谱 图 中 , 在 个特 征 数 中
11、 有 , 个 接 受 假 设 检 验 , 且, 则 认 为 被 检 状 态 是 正 常 状 态 , 否 则 为 不 正常 状 态 。四 、 实 验 数 据 的 获 取 及 处 理一 实 验 油 路 及 测 试 仪 表 见 图二 数 据 分 析实 际 中 产 生 溢 流 阀 随 机 振 动 的 因 素 与 时 间关 系 不 大 , 从 测 得 导 阀 在 正 常 和 磨 损 情 况 下 加速 度 数 据 变 化 平 稳 , 因 而 认 为 该 过 程 是 平 稳 随机 过 程 , 可 用 处 理 平 稳 过 程 的 方 法 处 理 数 据 。不 同 工 况 下 导 阀 磨 损 、 系 统 进 气
12、 等 振 动加 速 度 信 号 的 自 功 率 谱 图 的 幅 值 在 频 率、 、 上 有 显 著 变 化 , 因 而 可 认为 , 这 些 信 号 自 功 率 谱 图 上 特 定 频 率 上 幅 值 的三 对 被 识 别 状 态 , 作 假 设 检 验检 验 检 验 母 体 平 均 数 方 差 未 万知设 母 体 服 从 正 态 分 布 产 , , 护未 知 ,设 。 , 协 一 拌 。 拼 。 已 知 , 在 此 拜 。 一 闪作 统 计 量一丛 一 的 分 布护 万给 显 著 水 平 , 查 表 得 。 。 一 的 值使 王 。 , 一即光光 线线示 波 器器一己己,电电 荷放放 大
13、器一 叶 片 泵 一 溢 流 阀 一 压 力 表 一 方 向 阀一 单 向 节 流 阀 一 液 压 知 一 压 力 传 感 器、 一 加 速 度 传 感 器液 压 气 动 与 密 封 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/变 化 , 蕴 含 了 阀 和 系 统 的 故 障 信 息 , 因 而 可 用 它们 来 描 述 阀 的 状 态 。、 模 拟 故 障 所 采 用 的 物 理 模 型 和 数 据 分析导 阀 磨 损 如 图 所 示 。测 试 分种 情 况
14、 进行溢流 阀 正 常 ,导 阀 正 常 ,此 时 导 阀 截面 积 为 。, , 一 , , 铸当 导 阀 磨 损 即 磨 损 量 为 ,时 , 系 统 失 压 。当 导 阀 在 前 述 、 、 三 状 态 时 , 测 量次 , 得 到 三 个 频 率 上 的 均 值 如 表 所 示表图 导 阀 磨 损 模 型导 阀 磨 损 , 导 阀 截 面 积 为 浅导 阀 磨 损 , 导 阀 截 面 积 为导 阀 磨 损 , 导 阀 截 面 积 为 儿。 , , 示 意 图 如 图 。摆摆 沈沈 翻 。 二 二。磨 损 识 别 的 实 验 验 证第 一 步 计 算 个 样 本 中 个 特 征 频 率
15、上的 均 值 。依 式 得磨 损 前 磨 损 后上 产 。上 拜 。上 拼 。上 拌 。上 拼 。上 拼 。 。上 拜 。 一上 拼 。图 导 阀 磨 损 前 后 截 面 积 比 示 意 图依 图 可 导 出 下 列 式 一 。 一 、第 二 步 计 算 状 态 阀 芯 磨 损 、时 个 子 样 的 产 、 值 。第 三 步 对 各 状 态 作 平 均 数 检 验 检 验母 体 分 布 为 正 态 分 布 , 显 著 水 平 取 。 。按 前 述 检 验 来 检 验 , 拒 绝 假 设 则 认 为 平均 数 相 对 于 正 常 状 态 偏 离 大 , 即 不 属 正 常 范 围接 收 假 设
16、则 相 反 , 从 上 判 别 计 算 知 , 即 导阀 磨 损 时 , 个 特 征 量 中 有 个 发 生 显 著 变化 , 故 应 判 为 故 障 状 态 , 这 与 实 际 相 符 合 。同 样 , 一 也 是 故 障 状 态 , 也 与 实 际 相 符之 、万 习 。、少尸匀内匕行产、了 、 、耐一一一鼠一一 合 “ 声 一 音 厂一 、 。代 入 测 量 数 据 “ 一 , 一 告 、 一 ,品 , 品 一 , 品 。 一 , 西 , , 到 式 、 、 中 , 计 算 得。 表 为 脚 、 值 表 , 沁 ,及 检 验 结 果 。五 、 诊 断 结 论如 果 对 工 况 采 样 次
17、 , 次 中 频 率液 压 气 动 与 密 封 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/表 拌 。 , 二 值 表 , 内 及 检 验 结 果议议议 拜 几几 产 公公 脚 检 验 结 果。接 受受 拒 绝绝。 拒 绝绝 拒 绝绝。 拒 绝绝 拒 绝绝。 。 。 拒 绝绝 接 受受。 拒 绝 拒 绝绝拒 绝绝 拒 绝绝一 拒 绝绝 拒 绝绝拒 绝绝 接 受受、 、 、 、 、 、 、上 幅 值 平 均 数 作 检 验 有 百分 之 八 十 拒 绝 接 受 假
18、 设 检 验 , 那么 , 该 工 况 时 , 溢 流 阀 导 阀 磨 损 。参 考 文 献寇 惠 、 傅 润 兰 故 障 诊 断 的 振 动 理论 基 础 冶 金 工 业 出 版 社 ,寇 惠 、 韩 庆 大 故 障 诊 断 的 测 试 技术 冶 金 工 业 出 版 社 ,寇 惠 、 原 培 新 故 障 诊 断 中 的 振 动信 号 处 理 冶 金 工 业 出 版 社 ,齿 轮 式 液 压 分 流 器 同 步 精 度 的 理 论 分 析上 海 机 电 职 大 杨 立 勤上 海 大 学 温 济 全摘 要 本 文 对 齿 轮 式 液 压 分 流 器 的 同 步 精 度 进 行 了 理 论 分 析
19、 , 推 导 出 了 端 面 的 压 力场 分 布 和 各 内 泄 漏 量 的 计 算 公 式 , 这 一 研 究 对 于 齿 轮 式 液 压 分 流 器 的 研 制 和 改 进 提 供 了理 论 依 据 。关 键 词 分 流 器 同 步 精 度 内 泄 漏一 、 引 言分 流 器 是 用 来 保 证 两 个 或 多 个 执 行 元 件 达到 速 度 同 步 的 一 种 控 制 元 件 。 齿 轮 式 液 压 分 流器 与 其 它 同 步 元 件 相 比 , 具 有 结 构 简 单 , 体 积小 , 同 步 精 度 高 , 安 装 、 使 用 维 护 方 便 , 成 本 低 等优 点 。 作
20、为 一 种 新 型 的 液 压 分 流 元 件 , 近 年 来 已被 许 多 工 业 部 门 所 应 用 , ,而 其 同 步 精 度 也 成 为川川川 户户叫叫叫 卜 、图 齿 轮 式 液 压 分 流 器 的 机 理了 许 多 设 计 和 应 用 部 门 所 关 心 的 课 题 。齿 轮 式 液 压 分 流 器 由 一 根 传 动 轴 带 动 两 对相 互 啮 合 的 齿 轮 而 构 成 , 分 流 器 中 的 一 对 齿 轮, 、 起 液 压 马 达 的 作 用 , 另 一 对 齿 轮 、起 液 压 泵 的 作 用 。 、 齿 轮 的 输 入 压 力 都是 。 , 输 出 压 力 分 别
21、为 “ 和 。 , 。 , 图所 示 的 串 联 缸 模 型 反 映 了 分 流 器 的 分 流 机 理 。设 、 缸 的 有 效 面 积 都 为 , 输 入 压 力 都为 户 , 输 出 压 力 分 别 为 口 和 , , 且 设 。 ,九 , 即 为 泵 工 况 , 为 马 达 工 况 。 设 、的 内 泄 漏 分 别 为 。 和 , , 、 的 同 步 速 度为 因 为 、 为 刚 性 联 接 , 、 的 输 出 流 量分 别 为 。 和 ,。 一 公 。 一 。则 有 同 步 误 差 为 一 。 一 , 一 。 ,液 压 气 动 与 密 封 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/